南京某5G基站监控室内，工程师正通过屏幕追踪一组加密数据传输轨迹。突然，警报响起——20米外的停车场内，黑客设备试图截取信号。然而，屏幕上的数据流始终未被破解。支撑这一“安全结界”的，正是东南大学团队在《信息与电子工程前沿》发布的新型通信技术——延迟对齐调制（DAM）。这项技术通过重构信号传播路径，不仅将通信安全速率提升30%，还将设备功耗降低40%，为6G时代的近场通信树立新标杆。

传统加密遇瓶颈：为什么5G信号能被“隔空窃听”？
当前无线通信面临两大“先天缺陷”：多径传播引发的信号干扰（ISI），以及开放式信道导致的易窃听风险。传统解决方案如正交频分复用（OFDM）需添加复杂的人工噪声（AN）来干扰窃听者，但这会牺牲20%的传输功率，且峰均功率比（PAPR）过高，导致设备发热严重。

研究团队另辟蹊径，从信号传播的物理特性入手。论文通讯作者曾勇教授解释：“DAM就像给每条信号路径安装智能导航，让所有信号分量同时到达合法接收端，而对窃听者则形成天然干扰屏障。”实验显示，在28GHz毫米波频段下，DAM技术成功将128MHz带宽的通信安全速率提升至每赫兹5.2比特，较传统AN-OFDM方案提高30%。

“信号交通灯”系统：延迟对齐如何重构通信规则？
在东南大学的微波暗房中，256天线的极大规模阵列（XL-array）正在演示DAM的核心机制。当信号从基站天线发出时，系统会为每条传播路径计算专属“时间差补偿值”。这相当于在十字路口设置智能交通灯，确保所有车辆（信号分量）同时到达目的地（接收端）。

这种“时空协同”带来了双重增益：合法用户的信号干扰完全消除，窃听者则因信号路径混乱无法解码。数据显示，当基站部署256天线时，窃听者端的信噪比骤降至0.5dB，破解概率不足1%。更关键的是，DAM的单载波特性使峰均功率比降低至4dB，仅为OFDM方案的1/3，显著延长了物联网设备的续航时间。

实战检验：毫米波频段的“安全攻防战”
研究团队在70米×70米的近场通信场景中设置了攻防测试。当黑客设备试图通过5条窃听路径截取信息时，DAM系统触发了两种防御机制：

零干扰波束成形：针对合法用户的5条传播路径，系统生成5组精准的波束控制信号，消除路径间干扰。
天然信号屏障：窃听者的信号路径因与合法路径不匹配，自动产生时序错乱，形成类似“乱码防火墙”的效果。
测试结果表明，在40dBm发射功率下，DAM系统的安全通信距离扩展至80米，误码率低于10⁻⁶，而传统方案在50米外即出现安全漏洞。项目第一作者卢海泉博士透露：“这项技术已在国内某头部通信企业的6G原型系统中完成集成测试，预计2026年投入预商用。”

未来挑战：当通信距离突破“近场极限”
尽管DAM在近场通信中表现亮眼，但团队也揭示了技术边界：当通信距离超过100米（远场区域）时，信号传播模式从球面波变为平面波，DAM的路径补偿精度会下降约15%。对此，团队正研发智能反射面（IRS）辅助方案，通过部署可编程电磁表面动态调整信号路径，将有效作用距离扩展至300米。

“这相当于在通信空间里布置‘智能镜子’。”曾勇教授比喻道，“镜子能实时改变信号反射角度，让DAM的‘交通调度’能力突破物理限制。”模拟数据显示，结合IRS后，系统在200米距离的安全速率仍能保持4.8bit/s/Hz，满足未来智能工厂的精准控制需求。

科学名词解释

峰均功率比（PAPR）：信号峰值与平均功率的比值，数值越低越省电，相当于手机的“续航指数”
毫米波频段：频率30-300GHz的电磁波，特点是带宽大但传播距离短，好比“激光手术刀”式通信
波束成形：定向增强特定方向的信号强度，类似探照灯聚焦光束

这项突破性研究不仅为6G通信安全提供了新范式，更揭示了物理层安全技术的进化方向。随着智能反射面、全息MIMO等技术的融合，未来的无线网络或将实现“零功耗加密”——用信号传播的物理规律本身构筑坚不可摧的安全防线。

来源: 信息与电子工程前沿FITEE